Qu’est-ce qu’une alimentation à découpage ?
Une alimentation à découpage est un dispositif qui fournit de l’énergie en courant continu en utilisant une méthode de régulation à découpage parmi les alimentations en courant continu.
Les alimentations générales peuvent être classées en deux grandes catégories : les systèmes linéaires, peu coûteux mais lourds, dotés d’une structure de circuit simple, et les systèmes de commutation compacts dotés de la technologie des circuits intégrés. En raison de leurs caractéristiques respectives, les systèmes linéaires sont utilisés pour les adaptateurs CA simples, tandis que les systèmes à commutation sont utilisés pour alimenter les composants électroniques des équipements.
Utilisations des alimentations à découpage
Les alimentations à découpage sont utilisées pour alimenter les équipements d’information industriels. Ces dernières années, les équipements électroniques étant devenus plus sophistiqués, les adaptateurs CA sont passés de systèmes linéaires lourds à des systèmes de commutation compacts.
En outre, avec la généralisation des alimentations USB, les alimentations à découpage sont un composant essentiel pour l’alimentation des équipements électroniques compacts. Dans le secteur industriel, elles sont largement utilisées comme composants pour l’alimentation stable en courant continu des composants électroniques de commande tels que les électrovannes et les capteurs dans les équipements automatisés.
Principe des alimentations à découpage
Une alimentation à découpage est un dispositif qui utilise une source d’alimentation en courant alternatif (100 V CA) comme entrée, la convertit en une source d’alimentation en courant continu (5-30 V CC) et l’alimente de manière stable.
La configuration du circuit d’une alimentation à découpage typique est la suivante :
- Circuit de rectification et de redressement de l’entrée
L’alimentation en courant alternatif d’entrée est lissée autant que possible. - Circuit de commutation
Permet la commutation de l’alimentation en courant alternatif en alimentation en courant continu. - Circuit de rectification et de redressement de sortie
Lisse l’alimentation en courant continu déformée après la conversion. - Circuits de commande
Contrôle la tension et la puissance de sortie.
Cette configuration permet d’obtenir une alimentation en courant continu stable avec une tension constante.
Autres informations sur les alimentations à découpage
1. Différence entre un redresseur et une alimentation
Redresseur est un terme générique désignant un élément ayant la propriété de conduire le courant dans un sens, tandis qu’alimentation est un terme générique désignant une source d’énergie. Un redresseur peut être décrit comme un élément qui convertit une source de courant alternatif en une source de courant continu. Les diodes et les dispositifs de commutation permettent au courant de circuler dans un seul sens.
Il existe deux types de redressement : le redressement demi-onde et le redressement pleine onde.
Redressement demi-onde
Dans les circuits à courant alternatif, les courants positifs et négatifs circulent alternativement, et la “rectification demi-onde” élimine soit le courant positif, soit le courant négatif. La configuration du circuit est simple et peu coûteuse, mais le rendement est faible et le circuit ne peut pas supporter des courants importants.
Redressement pleine onde
Le redressement pleine onde est une méthode qui prend des courants positifs et négatifs et les transforme en un courant dans une seule direction. Cette méthode est principalement utilisée dans les alimentations à découpage. Par rapport au redressement à demi-onde, elle est plus efficace et les pulsations peuvent être réduites au minimum.
Le redressement pleine onde comprend des méthodes utilisant deux diodes et des méthodes de circuit en pont combinant quatre diodes. Comme le courant après ces redressements est instable, la sortie du redresseur est combinée à un circuit tel qu’un condensateur de lissage pour éliminer les pulsations, ce qui lui permet de fonctionner comme une alimentation électrique.
2. Causes de défaillance des alimentations à découpage
Il existe deux causes de défaillance des alimentations à découpage : les “facteurs externes” et les “facteurs internes”.
Défaillance due à des facteurs externes
- Destruction physique.
- Influx soudain de haute tension ou de bruit dû à la foudre.
- Court-circuit dû à la pénétration de poussière ou d’humidité.
- Destruction de diverses parties du circuit par des produits chimiques ou des gaz corrosifs.
En particulier, l’application soudaine de hautes tensions due à la foudre peut détruire les composants électroniques, y compris chaque élément à l’intérieur de l’alimentation. Pour prévenir ces défaillances, il est efficace d’installer des produits de protection des circuits tels que des parasurtenseurs.
Défaillances causées par des facteurs internes
Les facteurs internes sont dus à la détérioration ou à la défaillance des condensateurs électrolytiques, des ventilateurs de refroidissement et des composants semi-conducteurs. Le nombre d’années d’utilisation d’un bloc d’alimentation dépend largement de l’environnement dans lequel il est utilisé et de la durée d’utilisation.